JP7075810B2 - Electronic component storage packages, electronic devices, and electronic modules - Google Patents
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Description
本発明は、圧電振動素子または半導体素子等の電子部品を収容するための電子部品収納用パッケージ、電子装置、および電子モジュールに関するものである。 The present invention relates to an electronic component storage package, an electronic device, and an electronic module for accommodating electronic components such as a piezoelectric vibration element or a semiconductor element.
従来、電子部品を凹部に収容し、当該凹部の電子部品を外部に設けられた電気配線導体に接続して実装するパッケージ状の配線基板が考案されている。この配線基板を介して電子部品を電子装置に接続することで、その取り扱い及び配線接続を容易とすることができる。また、配線基板の凹部に収容した電子部品を蓋体により封止することで、電子部品が外部環境から隔離され、動作信頼性を向上させることができる。 Conventionally, a package-shaped wiring board has been devised in which electronic components are housed in a recess and the electronic components in the recess are connected to and mounted on an externally provided electric wiring conductor. By connecting an electronic component to an electronic device via this wiring board, it is possible to facilitate its handling and wiring connection. Further, by sealing the electronic component housed in the concave portion of the wiring board with a lid, the electronic component can be isolated from the external environment and the operation reliability can be improved.
このような配線基板としては、電子部品を収容するための凹部を有し、凹部内の電子部品を外部に設けられた外部接続導体と電気的に接続するために、凹部の内部と外部を貫く配線導体が設けられているものが広く用いられている。 Such a wiring board has a recess for accommodating an electronic component, and penetrates the inside and the outside of the recess in order to electrically connect the electronic component in the recess to an external connecting conductor provided outside. Those provided with wiring conductors are widely used.
また、凹部を封止する蓋体などに金属材料が用いられ、凹部の側壁に設けられた側面導体を介して枠状メタライズ層に接合された蓋体が、配線基板の下面に設けられた外部接続導体に接続されて、当該電極に接地電圧が供給されることで、配線基板の凹部へのノイズの影響を低減する構造となっている。(例えば特許文献1を参照)。 Further, a metal material is used for the lid for sealing the recess, and the lid joined to the frame-shaped metallized layer via the side conductor provided on the side wall of the recess is provided on the lower surface of the wiring board. By being connected to a connecting conductor and supplying a ground voltage to the electrode, the structure is such that the influence of noise on the recesses of the wiring board is reduced. (See, for example, Patent Document 1).
しかしながら、近年、電子部品収納用パッケージは、ますます小型化が図られてきている。これに伴い、以下のような問題が発生するようになってきた。すなわち、凹部の側壁に設けられた側面導体の幅がさらに小さいものとなるため、断線、または導通性の低下が発生する可能性があった。 However, in recent years, electronic component storage packages have been increasingly miniaturized. Along with this, the following problems have come to occur. That is, since the width of the side conductor provided on the side wall of the recess is further reduced, there is a possibility that disconnection or deterioration of conductivity may occur.
本発明の一つの態様の電子部品収納用パッケージは、第1主面、および該第1主面に凹部を有し、該凹部に電子部品を搭載する基部と、前記第1主面に位置した枠状メタライズ層と、該枠状メタライズ層に接続し、前記基部に位置する中継導体に接続した内部配線導体とを有している。前記内部配線導体は、前記突出部の突出方向に平行かつ前記第1主面に垂直な平面で前記突出部および前記基部を切断したときの断面において、前記枠状メタライズ層と前記中継導体との間に、複数の曲部を有する帯状導体を含む。前記帯状導体は、前記断面において、前記複数の曲部として、前記側壁に位置した曲部と、前記突出部に位置した曲部とを有する。 The electronic component storage package according to one aspect of the present invention has a first main surface and a recess in the first main surface, and is located on the first main surface and a base for mounting the electronic component in the recess. It has a frame-shaped metallized layer and an internal wiring conductor connected to the frame-shaped metallized layer and connected to a relay conductor located at the base . The internal wiring conductor comprises the frame-shaped metallize layer and the relay conductor in a cross section when the protrusion and the base are cut in a plane parallel to the protrusion direction of the protrusion and perpendicular to the first main surface. In between , a strip-shaped conductor having a plurality of curved portions is included. The strip-shaped conductor has a curved portion located on the side wall and a curved portion located on the protruding portion as the plurality of curved portions in the cross section .
本発明の一つの態様の電子装置は、上記の電子部品収納用パッケージと、該電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを有している。 The electronic device according to one aspect of the present invention includes the above-mentioned electronic component storage package and electronic components mounted on the electronic component storage package.
本発明の一つの態様の電子モジュールは、上記の電子装置と、該電子装置が接続されたモジュール用基板とを有している。 The electronic module of one aspect of the present invention has the above-mentioned electronic device and a module substrate to which the electronic device is connected.
本発明の一つの態様の電子部品収納用パッケージによれば、第1主面、および該第1主面に凹部を有し、該凹部に電子部品を搭載する基部と、前記第1主面に位置した枠状メタ
ライズ層と、該枠状メタライズ層に接続し、前記基部に位置する中継導体に接続した内部配線導体とを有しており、該内部配線導体は、前記枠状メタライズ層と前記中継導体との間において、縦断面視で複数の曲部を有する帯状導体を含んでいることから、縦断面視において、枠状メタライズ層と中継導体との間で複数の曲部により熱応力が緩和されて内部配線導体の断線を抑制できる。
According to the electronic component storage package of one aspect of the present invention, the first main surface and the base having recesses in the first main surface and mounting the electronic components in the recesses, and the first main surface. It has a frame-shaped metallized layer located and an internal wiring conductor connected to the frame-shaped metallized layer and connected to a relay conductor located at the base, and the internal wiring conductor includes the frame-shaped metallized layer and the frame-shaped metallized layer. Since the band-shaped conductor having a plurality of curved portions in the vertical cross-sectional view is included between the relay conductor and the relay conductor, thermal stress is generated by the plurality of curved portions between the frame-shaped metallized layer and the relay conductor in the vertical cross-sectional view. It is relaxed and the disconnection of the internal wiring conductor can be suppressed.
本発明の一つの態様の電子装置によれば、上記の電子部品収納用パッケージと、該電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを有していることから、精度よく配線基板を小型化でき、凹部の側壁内に帯状導体を形成しても配線基板の強度を低下させ難い。 According to the electronic device according to one aspect of the present invention, since the electronic component storage package and the electronic component mounted on the electronic component storage package are included, the wiring board can be accurately miniaturized. It is possible, and even if a band-shaped conductor is formed in the side wall of the recess, it is difficult to reduce the strength of the wiring board.
本発明の一つの態様の電子モジュールによれば、上記の電子装置と、電子装置が接続されたモジュール用基板とを有していることから、上記の電子装置を用いることにより、モジュール用基板上に、より効率的に電子部品や回路を配置することができ、電子モジュールの小型化、軽量化及び高機能化を図ることができる。 According to the electronic module of one aspect of the present invention, since the electronic device has the above-mentioned electronic device and the module substrate to which the electronic device is connected, by using the above-mentioned electronic device, the module substrate can be used. In addition, electronic components and circuits can be arranged more efficiently, and electronic modules can be made smaller, lighter, and more functional.
本発明の電子部品収納用パッケージ等について、添付の図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す上面透視図であり、図1(b)は図1(a)のX-X’線における断面透視図である。 The electronic component storage package and the like of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a top perspective view showing an example of an embodiment of the electronic component storage package of the present invention, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional perspective view taken along line XX'of FIG. 1 (a).
図1において、電子部品収納用パッケージ100は基部102を有している。基部102は、枠
状メタライズ層114が位置した第1主面104、および第1主面104に有する凹部107、電子部品116を搭載する凹部107の底面に位置する第2主面105、及びモジュール用基板300への実装面側となる第3主面106を有している。凹部107には圧電振動素子等の電子部品116が搭
載される。基部102(絶縁基板101)は、凹部107、および凹部107の側壁103(枠部)を有
している。凹部107の側壁103には、帯状導体113が内部に位置しており、枠状メタライズ
層114と帯状導体113が電気的に接続されている。さらに、帯状導体113は基部102の第2主面105から内部にかけて、平面透視で凹部107の側壁103の一部に沿って設けられた中継導
体110に接続されている。さらに、中継導体110は基部102に設けられたビア導体109により基部102の下面(第3主面106)に設けられた外部接続導体115に接続されている。これに
より、枠状メタライズ層114が帯状導体113、中継導体110、ビア導体109を介して外部接続導体115にかけて電気的に接続される配線構造となっている。この電子部品収納用パッケ
ージ100について、蓋体118が銀ろう等のろう材119によって絶縁基板101上に接合されて、電子部品116が気密封止される。なお、この実施の形態において、基部102は、図2に示すように厚み方向の断面透視で凹状の凹部107を有している。この電子部品収納用パッケー
ジ100に圧電振動素子等の電子部品116が気密封止されて、電子装置200が形成される。凹
部107を封止する蓋体118は、図1においては見やすくするために透視している。
In FIG. 1, the electronic
基部102は、第1主面104、および第1主面104に電子部品116を搭載する凹部107を有し
ている。平面視において、凹部107の側壁103が基部102の上面の凹部107を取り囲んでいる。基部102は、例えば酸化アルミニウム質焼結体,窒化アルミニウム焼結体,ムライト質
焼結体またはガラス-セラミック焼結体等のセラミック材料からなる。基部102は、例え
ば全体の外形が平面視で一辺の長さが1.2~10mm程度の長方形状であり、厚みが0.2~2mm程度の板状であり、その上面に凹状の凹部107を有している。基部102は、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム,酸化珪素,酸化マグネシウム及び酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ,溶剤,可塑剤等を添加混合して泥漿状にするとともに、これを例えばドクターブレード法,ロールカレンダー法等のシート成形法によりシート状となすことによりセラミックグリーンシートを得て、次にセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工、印刷加工を施したのちに、このセラミックグリーンシートを凹凸部が形成された加圧治具(図示せず)の凸部で加圧することにより基部102の下側となるセラミックグリーンシートの領域が設けられ、さらに加圧治具の凹部
で基部102における凹部107の側壁103(枠部)となるセラミックグリーンシートの領域と
共に帯状導体113となるメタライズペーストを加圧することにより、セラミックグリーン
シートの一部、枠状メタライズ層114、及び帯状導体113となるメタライズペーストが治具の凹部に移動して凹部107の側壁103が設けられ、基部102を含む配線基板100となる配線基板領域が複数配列された成型体が形成される。この成型体を高温で焼成することにより、複数の配線基板100が一体的に形成された母基板が製作される。
The
基部102(絶縁基板101)は、例えば、それぞれが個片の絶縁基板101となる配線基板領
域が配列された母基板(図示せず)として作製された後に、個片に分割されて製作されている。母基板は、各配線基板領域において、凹部107の側壁103を含む基部102を有してい
る。
The base 102 (insulated substrate 101) is manufactured, for example, as a mother substrate (not shown) in which wiring board regions, each of which is an
凹部107の側壁103(枠部)は、上面つまり第1主面104に枠状メタライズ層114を有し、外側面に図示しない切欠き部を有していてもよい。また、基部102には、凹部107に搭載される電子部品116とモジュール用基板301の外部電気回路とを電気的に接続するための導電路として、接続導体108、帯状導体113、中継導体110、ビア導体109、及び外部接続導体115等が設けられている。ここでは、電子部品116が圧電振動素子であるとして、基部102の
凹部107に一対の接続導体108が設けられている例を示したが、搭載される電子部品の種類、形状、サイズ等によって、凹部107のその他の場所に3つ以上の接続導体が設けられた
構造であってもよい。また、四隅に切欠き部(図示せず)が設けられた基部102としても
よい。また、電子装置がTCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator、温度補償水晶発振器)等の複数の電子部品(図示せず)が凹部107内に搭載される場合には、
複数の電子部品が搭載される段状の側壁を有する凹部(図示せず)を設ける場合もある。
The side wall 103 (frame portion) of the
In some cases, a recess (not shown) having a stepped side wall on which a plurality of electronic components are mounted may be provided.
凹部107は、例えば四角枠状の電子部品116に合わせて平面視で四角形状である。図1の例では、その四角形状の凹部107の互いに隣り合う2つのコーナー部に、一対の接続導体108が設けられた例を示している。この接続導体108は、凹部107に収容される圧電振動素子等の電子部品116の電極(図示せず)を接続するための導体層として機能する。電子部品116が圧電振動素子であれば、通常、その外形が平面視で四角形状であり、その主面のコー
ナー部に接続用の一対の電極が設けられている。そのような電極の接続を容易、かつ確実に行なえるようにするため、接続導体108は凹部107のコーナー部に設けられている。
The
電子部品116の各電極(図示せず)と接続導体108との接続は、導電性接着剤等の接合材(図示せず)を介して行なわれる。すなわち、図1に示すように電子部品116の主面のコ
ーナー部に設けられた一対の電極が、凹部107上に設けられた一対の接続導体108に対向するように電子部品116を凹部107に位置決めして、あらかじめ一対の接続導体108に被着さ
せておいた接合材を加熱して硬化させ、電子部品116の電極と接続導体108とが接続される。
The connection between each electrode (not shown) of the
この実施の形態の例では電子部品116として圧電振動素子を用いた例を説明しているの
で、上記のような位置に接続導体108が設けられているが、その他の電子部品(図示せず
)を搭載する場合、またその他の電子部品を複数搭載する場合には、その電子部品等の電極の形状、配置等に応じて、接続導体108を設ける個数、位置、形状を変えて設けられて
もよい。このようなその他の電子部品としては、例えば、セラミック圧電素子,弾性表面波素子等の圧電素子,半導体素子,容量素子及び抵抗素子等を挙げることができる。
In the example of this embodiment, since the example in which the piezoelectric vibrating element is used as the
本発明の電子部品収納用パッケージ100は、第1主面104、及び第1主面104に凹部107を有し、凹部107に電子部品116を搭載する基部102と、第1主面104に位置した枠状メタライズ層114と、枠状メタライズ層114に接続し、基部102に位置する中継導体110に接続した内部配線導体112とを有しており、内部配線導体112は、枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、縦断面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいる。
The electronic
このような構成としたことから、縦断面視において、枠状メタライズ層114と中継導体110との間で複数の曲部113aにより熱応力が緩和されて内部配線導体112の断線を抑制できる。つまり、蓋体118を枠状メタライズ層114に接合する際に、蓋体118に被着させたろう
材等を溶融させるために接合部にろう材の融点以上の高温が印加されると、これが熱応力として基部102(絶縁基板101)に伝わり、この熱応力により枠状メタライズ層114と内部
配線導体112との接続部分において内部配線導体112の断線が発生する可能性があったが、この断線を抑制できる。
With such a configuration, in the vertical cross-sectional view, the thermal stress is relaxed by the plurality of
具体的には、蓋体118と枠状メタライズ層114との接合部にろう材の融点以上の高温が印加されると、その熱が枠状メタライズ層114から内部配線導体112に伝わっていく。しかしながら、内部配線導体112は、枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、縦断
面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいることから、例え内部配線導体112へ熱が伝わったとしても、セラミックである基部102(絶縁基板101)と金属である内部
配線導体112との熱膨張の差による内部配線導体112の膨張を、これらの複数の曲部113a
を有する帯状導体113により凹部107の側壁103の内部において帯状導体113の周囲で緩和し易くなる。
Specifically, when a high temperature higher than the melting point of the brazing material is applied to the joint portion between the
The strip-shaped
さらに、接合部のろう材が冷却される工程において、内部配線導体112が枠状メタライ
ズ114側から凹部107の側壁103の厚み方向に離間する方向に膨張した内部配線導体112が収縮するため、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接続部分において内部配線導体112の断線が発生する可能性があった。しかし、複数の曲部113aを有する帯状導体113に
より、凹部107の側壁103の内部において熱応力が帯状導体113の周囲で熱応力を緩和し易
くなるため、凹部107の側壁103の厚み方向における内部配線導体112の収縮をより抑制す
ることができる。よって、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接続部分を含めて、内部配線導体112の断線が発生する可能性を低減できる。
Further, in the process of cooling the brazing material at the joint portion, the
以下に本発明の電子部品収納用パッケージ100を製作する例を具体的に説明する。この
ように、内部配線導体112が枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、縦断面
視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいる電子部品収納用パッケージ100を
製作するためには、例えば、基部102(絶縁基板101)となる1枚のセラミックグリーンシートの各配線基板領域に、ビア導体109、帯状導体113となる複数の貫通孔をパンチング加工で設けておく。つぎに、これらの貫通孔の内部にメタライズペーストを吸引法等により所定の位置に設けておく。そして、セラミックグリーンシートの各配線基板領域の凹部107となる領域において、接続導体108、中継導体110となるメタライズペーストを、また凹
部107の側壁103となる領域に枠状メタライズ層114となるメタライズペーストを、スクリ
ーン印刷法により所定の位置に設けておく。
An example of manufacturing the electronic
さらに、凹凸部が形成された加圧治具(図示せず)の凸部で基部102の第2主面105となるセラミックグリーンシートの領域を加圧する際に、接続導体108となるメタライズペー
ストの全面を、さらに中継導体110となるメタライズペーストのうち、ビア導体109が設けられた領域を加圧すると共に、加圧治具の凹部で凹部107の側壁103となるセラミックグリーンシートの領域と共に帯状導体113となるメタライズペーストを加圧することにより、
セラミックグリーンシートの一部、枠状メタライズ層114、及び帯状導体113となるメタライズペーストが治具の凹部に移動して、図1~図3に示したように、内部配線導体112が
枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、縦断面視で複数の曲部113aを有す
る帯状導体113を含んでいる電子部品収納用パッケージ100を製作することができる。なお、この加圧工程により帯状導体113となるメタライズペーストが埋め込まれた貫通孔が曲
げられて、複数の曲部113aが設けられる。
Further, when the region of the ceramic green sheet to be the second
A part of the ceramic green sheet, the frame-shaped
加圧治具の凹凸部の深さは一定であり、加圧加工後の凹部107の深さ、つまり電子部品116が収容される凹部107の深さも一定とすることができ、従来のように枠部となるセラミ
ックグリーンシートの厚みに依存して凹部107が設けられる場合と比較して、高い寸法精
度の加圧治具を用いることにより、凹部107の深さにおける寸法精度を高めることができ
る。そして、凹部107が設けられた複数の基部102に、内部配線導体112が、枠状メタライ
ズ層114と中継導体110との間において、縦断面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいる電子部品収納用パッケージ100となる配線基板領域が複数配列された母基板
を作製することができる。
The depth of the uneven portion of the pressurizing jig is constant, and the depth of the
なお、上記では1枚のセラミックグリーンシートを加圧治具により変形させて電子部品収納用パッケージ100となる配線基板領域が複数配列された母基板を製作する例を示した
が、基部102と枠部103を別々に製作しておき、基部102と枠部103となる複数枚のセラミックグリーンシートを積層して一体化することで電子部品収納用パッケージ100を製作して
もよい。
In the above, one ceramic green sheet is deformed by a pressure jig to manufacture a mother board in which a plurality of wiring board areas to be a
また、本発明の電子部品収納用パッケージ100は、凹部107の側壁103に突出部111を有しており、側面透視において、帯状導体113が突出部111に位置している。このような構成としたことから、凹部107の側壁103に内部配線導体112を設けることによる凹部107の側壁103の強度が低下することを抑制できる。
Further, the electronic
つまり、近年の電子装置の小型化により、電子部品収納用パッケージ100も小型化が進
んでいるため、電子部品116を搭載する基部102の外形寸法も小さくなり、電子部品116を
収容するための凹部107を取り囲む凹部107の側壁103についても、その幅が小さくなって
きている。これにより、枠状メタライズ層114と絶縁基板101の下面(第3主面106)に形
成された外部接続導体115とを接続する内部配線導体112を、凹部107の側壁103の内部に設けることが難しくなっている。しかし、図4~図5で示したように、凹部107の側壁103に突出部111を設けておき、図4に示した電子部品収納用パッケージ100のA方向における側面透視において、帯状導体113が突出部111に位置している構成としたことにより、帯状導
体113を含む内部配線導体112が凹部107の側壁103の強度を低下させ難い。さらに、帯状導体113を含む内部配線導体112が設けられた領域の凹部107の側壁103の強度を突出部111が
補う構造とすることができる。
In other words, due to the recent miniaturization of electronic devices, the electronic
以下に本発明の電子部品収納用パッケージ100を製作する例を具体的に説明する。この
ように、凹部107の内側面に突出部111を有しており、側面透視において、帯状導体113が
突出部111に位置している電子部品収納用パッケージ100を製作するためには、例えば、上述したように基部102(絶縁基板101)となる1枚のセラミックグリーンシートに所定の貫通孔加工、印刷加工等を行ったのち、凹凸部が形成された加圧治具でセラミックグリーンシートを加圧することにより電子部品収納用パッケージ100となる配線基板領域が複数配
列された母基板を作製することができる。この加圧工程の際に、凹部107を加圧する加圧
治具の凸部のうち、突出部111に対応する部分に平面視でザグリ部(図示せず)を設ける
ことにより、セラミックグリーンシートを加圧したときに加圧治具のザグリ部にセラミックグリーンシートの一部、枠状メタライズ層114、及び帯状導体113となるメタライズペーストが移動する。これにより、凹部107の側壁103に突出部111を有しており、側面透視に
おいて、帯状導体113が突出部111に位置している電子部品収納用パッケージ100を製作す
ることができる。なお、帯状導体113を含む内部配線導体112となるメタライズペーストにおいて、熱変形し易い樹脂を含ませておけば、セラミックグリーンシートを加熱して行う加圧工程による変形に耐えうるものとなる。
An example of manufacturing the electronic
枠状メタライズ層114に接合される蓋体118は、その下面の外周部が基部102(絶縁基板101)の上面に取着されるような形状、寸法であり、鉄-ニッケル-コバルト合金、鉄-ニッケル合金等の金属材料により形成されている。また、蓋体118は、例えば、鉄-ニッケ
ル-コバルト合金からなる場合であれば、鉄-ニッケル-コバルト合金の板材に、圧延、打ち抜き、エッチング等の適当な金属加工を施して所定の形状および寸法に成形することにより製作される。凹部107の側壁103の上面に対する蓋体118への接合は、例えば、絶縁
基板101の上面に枠状メタライズ層114を設けておき、この枠状メタライズ層114に蓋体118の下面外周部分を金-錫等のろう材を用いたろう付け法、抵抗溶接法、エレクトロンビーム溶接法、電子ビーム溶接法等の接合手段で行なわれる。
The
凹部107の側壁103(枠部)は、厚み方向の全長にわたり凹部107の側壁103に突出した突出部111を有し、その突出部111を含んで基部102の厚み方向に貫通する内部配線導体112が設けられる。そして、内部配線導体112は縦断面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでおり、基部102に位置する中継導体110を介して、第3主面106の接地用となる外部接続導体115に電気的に接続される。これにより、凹部107に収容された電子部品116が
外部からのノイズ(電磁波など)を受けるのを効果的に抑制できる。例えば、電子部品116が高周波信号を扱う半導体素子(半導体集積回路素子)であれば、このようなノイズ遮
蔽は、電子部品116の誤作動、遅延を抑制するうえで効果が大きい。
The side wall 103 (frame portion) of the
また、本発明の電子部品収納用パッケージ100は、帯状導体113が、縦断面視で凹部107
の側壁および突出部111に位置している。このような構成としたことから、凹部107の側壁103に内部配線導体112を設けることによる凹部107の側壁103の強度が低下することを抑制でき、複数の曲部113aによって熱応力が緩和されて内部配線導体112の断線を抑制することができる。
Further, in the electronic
It is located on the side wall and
つまり、蓋体118と枠状メタライズ層114との接合部にろう材の融点以上の高温が印加されて、その熱が枠状メタライズ層114から内部配線導体112に伝わっても、図6、図7に示したように、内部配線導体112が、枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、
縦断面視で凹部107の側壁103と突出部111とに位置した複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいることから、セラミックである基部102(絶縁基板101)と金属である内部
配線導体112との熱膨張の差による内部配線導体112の膨張を、これらの複数の曲部113a
を有する帯状導体113により、凹部107の側壁103及び突出部111の内部において帯状導体113の周囲で緩和し易くなる。なお、上述の場合、複数の曲部113aにおいて、それぞれの曲部113aが凹部107の側壁または突出部111に位置していてもよく、それぞれの曲部113aによって熱応力が互いに離れた位置で緩和されて内部配線導体112の断線をより抑制するこ
とができる。
That is, even if a high temperature higher than the melting point of the brazing filler metal is applied to the joint portion between the
Since it contains a strip-shaped
The strip-shaped
そして、帯状導体113が、縦断面視で枠状メタライズ層114と中継導体110との間におい
て、凹部107の側壁103と突出部111との境界を交互に跨ぐように位置した構造であれば、
基部102(絶縁基板101)と金属である内部配線導体112との熱膨張の差による内部配線導
体112の膨張が、凹部107の側壁103及び突出部111の内部において帯状導体113の周囲でよ
り効果的に分散させて緩和し易くなる。
If the strip-shaped
The expansion of the
また、蓋体118と枠状メタライズ層114との接合部のろう材が冷却される工程において、内部配線導体112が枠状メタライズ114側から凹部107の側壁103の厚み方向における第2主面105側に膨張した内部配線導体112が収縮しても、このような構成により複数の曲部113
aを有する帯状導体113により、凹部107の側壁103及び突出部111の内部において熱応力が帯状導体113の周囲でろう材の冷却時においても熱応力を緩和し易くなるため、凹部107の側壁103の厚み方向における内部配線導体112の収縮をより抑制することができる。よって、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接続部分を含めて、内部配線導体112の断
線が発生する可能性を低減できる。
Further, in the process of cooling the brazing material at the joint between the
Since the strip-shaped
また、本発明の電子部品収納用パッケージ100は、縦断面視において、凹部107の内側における帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度θ1が鋭角である。このような構成としたことから、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接続を良好なものとすることができる。つまり、図7で示したように、縦断面視において、枠状メタライズ層114
に対して内部配線導体112(帯状導体113)が斜めに鋭角θ1で接続されるため、内部配線導体112の厚みが小さくても枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接合面積を大き
くできる。
Further, in the electronic
Since the internal wiring conductor 112 (belt-shaped conductor 113) is diagonally connected at an acute angle θ1, the joint area between the frame-shaped
このように、凹部107の内側における帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度
θ1が鋭角となるようにするには、例えば、上述したように凹凸部が形成された加圧治具でセラミックグリーンシートを加圧する際に、各配線基板領域において、帯状導体113と
なる貫通したメタライズペーストを凹部107の側壁における凹部107側に設けておけばよい。これにより、加圧治具の凹部で基部102における凹部107の側壁103となるセラミックグ
リーンシートの領域と共に帯状導体113となるメタライズペーストを加圧した際に、凹部107の側壁における凹部107側においては加圧治具内でセラミックグリーンシートと共に帯
状導体113となるメタライズペーストが押しつけられやすくなり、凹部107の内側における帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度θ1が鋭角となる。さらに、セラミックグリーンシートの一部、及び帯状導体113となるメタライズペーストが治具の凹部に移動
するとともに、内部配線導体112が枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、
縦断面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでおり、かつ凹部107の内側にお
ける帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度θ1が鋭角となるように構成された電子部品収納用パッケージ100を製作することができる。
In this way, in order to make the angle θ1 formed by the band-shaped
An electronic component that includes a strip-shaped
なお、帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度θ1は、加圧治具による押し込み量、つまり凹部107の深さが大きいほど小さくなる傾向があり、基部102における凹部107の側壁103の厚みが大きいほど凹部107の内側における帯状導体113と枠状メタライズ層114とのなす角度θ1を小さくできる。よって、凹部107の深さが大きい電子部品収納用パッケージ100においては、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接合面積を大きくで
き、枠状メタライズ層114と内部配線導体112との接続をより良好なものとすることができる。
The angle θ1 formed by the strip-shaped
また、本発明の電子部品収納用パッケージ100は、平面視において、凹部107の側壁は方形の枠状であり、突出部111は、角部を除く辺部に位置している。このような構成とした
ことから、蓋体118を枠状メタライズ層114に接合する際に、ビームの照射の開始部と終了部をこの突出部111に位置させることにより、気密封止の信頼性を向上させることができ
る。つまり、蓋体118の外周に沿ってビームを照射して、このビームを照射してろう材119を溶融させ、その真下の枠状メタライズ層114にろう材119により蓋体118を接合するエレ
クトロンビーム溶接法、電子ビーム溶接法等の接合手段を用いる場合に、突出部111が位
置した枠状メタライズ層114の真上となる蓋体118の領域を接合時の開始部とし、この開始部から蓋体118の外周に沿ってビームを照射し、蓋体118の外周を1周して突出部111が位置した枠状メタライズ層114の真上となる蓋体118の領域を接合時の終了部とすることにより、封止ラインに沿ってビームを照射した領域のろう材119が溶融して、その真下の枠状メ
タライズ層114に融着し、接合時の開始部と終了部が枠状に連続した封止領域となり、蓋
体118による凹部107の封止が完了する。
Further, in the electronic
この接合時に、接合時の開始部と終了部となる領域が辺部、つまり凹部107の側壁103の辺に位置することになり、蓋体118の外周に沿ってビームを照射する際に、開始時の封止
位置と終了時の封止位置を一致させやすい。したがって、電子部品収納用パッケージ100
が小型化しても、より確実に蓋体118を枠状メタライズ層114に接合することができる。
At the time of this joining, the region that becomes the start part and the end part at the time of joining is located at the side part, that is, the side of the
However, the
また、接合の開始部と終了部となる領域にはビームの照射による二度の熱履歴を伴うことになるが、図4、図8に示したように、平面視において、凹部107の側壁は方形の枠状
であり、突出部111が、角部を除く辺部に位置している構成としたことから、接合時の開
始部と終了部となる領域への熱の影響を凹部107の側壁103に位置する突出部111で緩和す
ることができるため、ろう材119の再溶融の発生を抑制できる。これにより、ろう材119の再溶融が発生により、凹部107への流出による電子部品116との短絡、および絶縁基板101
の外側壁への流れ出しによる封止不良等が発生する可能性を低減できる。
In addition, the region that becomes the start part and the end part of the joint is accompanied by two thermal histories due to the irradiation of the beam, but as shown in FIGS. 4 and 8, in the plan view, the side wall of the
It is possible to reduce the possibility of sealing failure due to the outflow to the outer wall.
なお、この実施形態の例においては、枠状メタライズ層114、接続導体108、外部接続導体115等の露出した導体の表面にニッケルめっき層、金めっき層等の金属層(図示せず)
が順次被着されている。そして、例えばニッケルめっき層は1.0~20μm程度、金めっき
層は0.1~1.0μm程度で形成される。これらのめっき層により、露出した各配線導体の表面が金属層で覆われるため、耐腐食性に優れ、半田およびろう材等の濡れ性が良好な配線導体となる。
In the example of this embodiment, a metal layer such as a nickel-plated layer or a gold-plated layer is formed on the surface of an exposed conductor such as a frame-shaped
Are sequentially adhered. Then, for example, the nickel plating layer is formed to be about 1.0 to 20 μm, and the gold plating layer is formed to be about 0.1 to 1.0 μm. Since the surface of each exposed wiring conductor is covered with a metal layer by these plating layers, the wiring conductor has excellent corrosion resistance and good wettability of solder and brazing material.
また、本発明の電子部品収納用パッケージ100は、中継導体110が基部102の内部に位置
している。このような構成としたことから、中継導体110が凹部107に露出しないので、意図しない短絡の発生などを生じさせず、安定して電子部品116を動作させることができる
。つまり、各配線導体の露出面にめっき層が被着されている場合には、電子部品116を気
密封止するために、枠状メタライズ層114に蓋体118を銀ろう等のろう材119によって基部102上に接合する際に、ろう材119がめっき層を介して拡がりやすい。しかしながら、中継
導体110が基部102の内部に位置している、例えば、図9、図10で示したように、中継導体110が絶縁膜117で覆われているため、ろう材119が凹部107の側壁103を介して凹部107側に侵入した場合でも、絶縁膜117にはろう材119が濡れ拡がらないことから、ろう材119が
電子部品116側に拡がるのを抑制することができる。よって、凹部107へのろう材119の拡
がりによる近接した電子部品116との接触、および短絡が抑制された電子部品収納用パッ
ケージ100を実現できる。
Further, in the electronic
このように、中継導体110が凹部107に露出しない電子部品収納用パッケージ100を製作
するためには、例えば、基部102(絶縁基板101)となる1枚のセラミックグリーンシートの各配線基板領域に、ビア導体109、帯状導体113となる複数の貫通孔をパンチング加工で設けておく。つぎに、これらの貫通孔の内部にメタライズペーストを吸引法等により所定の位置に設けておく。そして、セラミックグリーンシートの各配線基板領域の凹部107と
なる領域において、接続導体108、中継導体110となるメタライズペーストを、また凹部107の側壁103となる領域に枠状メタライズ層114となるメタライズペーストを、スクリーン
印刷法により所定の位置に設けておく。このとき、中継導体110となるメタライズペース
トを覆って、絶縁膜117となるセラミックペーストを、スクリーン印刷法により所定の位
置に設けておけばよい。さらに、凹凸部が形成された加圧治具(図示せず)の凸部で接続導体108となるメタライズペーストの全面、ビア導体109が設けられた領域を含んで、中継導体110となるメタライズペーストを覆った絶縁膜117となるセラミックペーストを加圧するとともに、加圧治具の凹部で基部102における凹部107の側壁103となるセラミックグリ
ーンシートの領域と共に帯状導体113となるメタライズペーストを加圧することにより、
セラミックグリーンシートの一部、枠状メタライズ層114、及び帯状導体113となるメタライズペーストが治具の凹部に移動して、内部配線導体112が枠状メタライズ層114と中継導体110との間において、縦断面視で複数の曲部113aを有する帯状導体113を含んでいると
ともに、中継導体110が凹部107に露出しない電子部品収納用パッケージ100を製作するこ
とができる。なお、この加圧工程により帯状導体113となるメタライズペーストが埋め込
まれた貫通孔が曲げられて、複数の曲部113aが設けられる。
In this way, in order to manufacture the electronic
A part of the ceramic green sheet, the frame-shaped
本発明の電子装置200は、上記に記載のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ100と、電子部品収納用パッケージ100に搭載された電子部品116とを有している。このような構成としたことから、精度よく配線基板を小型化でき、凹部107の側壁103内に帯状導体113を形成しても絶縁基板101の強度を低下させ難い。つまり、縦断面視において、枠状メタライズ層114と中継導体110との間で複数の曲部113aにより熱応力が緩和されて内部配線
導体112の断線が抑制された電子部品収納用パッケージ100を用いることにより、電子部品116のサイズに応じて効率的に精度よく小型化が可能な電子装置200を提供できる。
The
また、電子部品収納用パッケージ100が、凹部107の側壁103に突出部111を有しており、側面透視において、帯状導体113が突出部111に位置していれば、帯状導体113を含む内部
配線導体112が設けられた領域の凹部107の側壁103の強度を突出部111が補う構造となり、帯状導体113を含む内部配線導体112が凹部107の側壁103の強度を低下させることがない。よって、凹部107の側壁103に内部配線導体112を設けることによる凹部107の側壁103の強
度が低下することが抑制され、蓋体118を枠状メタライズ層114に接合する際の熱応力により、凹部107の側壁103にクラック等が発生することが抑制されるため、凹部107に収容さ
れた電子部品116の気密封止の信頼性が向上した電子装置200を実現できる。
Further, if the electronic
また、電子部品収納用パッケージ100の突出部111が図4に示したように、電子部品116
が接続される接続導体108から離間する側に、長辺部の一部に位置していれば、接続導体108に電子部品116を、ボンディングワイヤや半田等の電気的接続手段を介して電気的に接
続する際に、突出部111が妨げになって電子部品116と接続導体108との意図せぬ短絡が発
生するようなことがない。よって、気密封止の信頼性に優れるとともに、電子部品116の
凹部107への実装性、接続性に優れた電子装置200を提供できる。
Further, as shown in FIG. 4, the protruding
If it is located on a part of the long side of the connecting
本発明の電子モジュール300は、上記に記載の電子装置200と、電子装置200が接続され
たモジュール用基板301とを有している。このような構成としたことから、上記の電子装
置200を用いることにより、モジュール用基板301上に、より効率的に電子部品116や回路
を配置することができ、電子モジュール300の小型化、軽量化及び高機能化を図ることが
できる。つまり、上記の電子部品収納用パッケージ100に搭載された電子部品116とを有し
ていることから、配線導体の形成に影響され難く、電子部品116のサイズに従って効果的
に精度よく電子部品収納用パッケージ100を小型化でき、凹部107の側壁103の内部に帯状
導体113を形成しても電子部品収納用パッケージ100の強度が低下し難い電子装置200を有
する小型化、軽量化及び高機能化が図られた電子モジュール300を実現できる。
The
電子モジュール300は、図2、図6、図9で示したように、上述した電子装置200が、半田などの接合材303により、接続パッド302が設けられたモジュール用基板301に搭載され
た構造を含んでいる。電子部品116としては、例えば、水晶発振子や弾性表面波素子(S
AWフィルタ)などが挙げられるが、これらに限られない。その他の用途の圧電素子、容量性素子、抵抗素子など各種電子部品が用いられ得る。また、必要に応じて複数の電子部品116、およびその他の電子部品(図示せず)が1つの凹部107内に設けられるものであってもよい。
As shown in FIGS. 2, 6, and 9, the
AW filter) and the like, but are not limited to these. Various electronic components such as piezoelectric elements, capacitive elements, and resistance elements for other purposes can be used. Further, if necessary, a plurality of
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、内部配線導体112が基部102における凹部107の側壁103の長辺側に1箇所のみ形成された例を示したが、電子装置200、電子部品116の種類、用途、特性向上に対応するように、基部102における凹部107の側壁103のその他の場所に複数設けられていてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, an example is shown in which the
また、基部102の形状は、直方体でなくてもよい。平面視で四角形以外の多角形であっ
てもよいし、直方体ではない四辺形であってもよい。また、凹部107の側壁103がなす凹部107の側面や基部102がなす凹部107の底面が平坦面でなく、曲面であってもよい。また、
凹部107の側壁103がテーパー形状であったり、途中に段差部が設けられていてもよい。
Further, the shape of the
The
また、凹部107に収容される電子部品116に応じて接続導体108、外部接続導体115、およびこれらを接続する配線の数や配置、位置関係が適宜変更されていてもよい。さらに、接続導体108の形状が矩形状以外に変更されてもよい。
Further, the number, arrangement, and positional relationship of the connecting
また、上記実施の形態では、単一の面に設けられた一つの凹部107を有する電子部品収
納用パッケージ100等を例に挙げて説明したが、単一の面に複数の凹部が設けられていて
もよく、また、凹部が基部102の上下面にそれぞれ設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the electronic
また、上記実施の形態では、蓋体118が枠状メタライズ層114にろう材119により接合さ
れた電子部品収納用パッケージ100等を例に示したが、枠状メタライズ層114上に図示しない金属枠体を接合し、当該金属枠体上に蓋体118を接合する形態の電子部品収納用パッケ
ージであってもよい。このような構成により、金属枠体が無い場合と比較して、金属枠体で蓋体118の接合時の熱応力を緩和できるので、枠状メタライズ層114と中継導体110との
間で複数の曲部により熱応力が緩和される効果とともに、さらに効果的に内部配線導体の断線やクラックの発生を抑制できる。
Further, in the above embodiment, the electronic
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、その形状、配置や位置関係などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, specific details such as the specific configuration, shape, arrangement, and positional relationship shown in the above embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
100・・・電子部品収納用パッケージ(配線基板)
101・・・絶縁基板
102・・・基部
103・・・(凹部の)側壁
104・・・第1主面
105・・・第2主面
106・・・第3主面
107・・・凹部
108・・・接続導体
109・・・ビア導体
110・・・中継導体
111・・・突出部
112・・・内部配線導体
113・・・帯状導体
113a・・曲部
114・・・枠状メタライズ層
115・・・外部接続導体
116・・・電子部品
117・・・絶縁膜
118・・・蓋体
119・・・ろう材
200・・・電子装置
300・・・電子モジュール
301・・・モジュール用基板
302・・・接続パッド
303・・・接合材
100 ・ ・ ・ Package for storing electronic components (wiring board)
101 ・ ・ ・ Insulation board
102 ... base
103 ... (concave) side wall
104 ... 1st main surface
105 ・ ・ ・ 2nd main surface
106 ・ ・ ・ Third main surface
107 ・ ・ ・ Recess
108 ・ ・ ・ Connecting conductor
109 ・ ・ ・ Via conductor
110 ・ ・ ・ Relay conductor
111 ・ ・ ・ Protruding part
112 ・ ・ ・ Internal wiring conductor
113 ・ ・ ・ Strip conductor
113a ...
114 ・ ・ ・ Frame-shaped metallize layer
115 ・ ・ ・ External connecting conductor
116 ・ ・ ・ Electronic components
117 ・ ・ ・ Insulation film
118 ・ ・ ・ Closure
119 ・ ・ ・ Wax material
200 ・ ・ ・ Electronic device
300 ・ ・ ・ Electronic module
301 ・ ・ ・ Module board
302 ・ ・ ・ Connection pad
303 ・ ・ ・ Joining material
Claims (5)
前記第1主面に位置した枠状メタライズ層と、
該枠状メタライズ層に接続し、前記基部に位置する中継導体に接続した内部配線導体とを有しており、
前記基部は、前記凹部の側壁に突出部を有しており、
前記内部配線導体は、前記突出部の突出方向に平行かつ前記第1主面に垂直な平面で前記突出部および前記基部を切断したときの断面において、前記枠状メタライズ層と前記中継導体との間に、複数の曲部を有する帯状導体を含み、
前記帯状導体は、前記断面において、前記複数の曲部として、前記側壁に位置した曲部と、前記突出部に位置した曲部とを有することを特徴とする電子部品収納用パッケージ。 A base having a recess on the first main surface and the first main surface on which electronic components are mounted, and
The frame-shaped metallized layer located on the first main surface and
It has an internal wiring conductor connected to the frame-shaped metallized layer and connected to a relay conductor located at the base.
The base has a protrusion on the side wall of the recess.
The internal wiring conductor comprises the frame-shaped metallize layer and the relay conductor in a cross section when the protrusion and the base are cut in a plane parallel to the protrusion direction of the protrusion and perpendicular to the first main surface. Includes a strip conductor with multiple bends in between ,
The strip-shaped conductor is a package for storing electronic components, characterized in that, in the cross section, the plurality of curved portions include a curved portion located on the side wall and a curved portion located on the protruding portion .
前記突出部は、角部を除く辺部に位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品収納用パッケージ。 In a plan view, the side wall of the recess has a square frame shape.
The electronic component storage package according to claim 1 or 2 , wherein the protruding portion is located on a side portion excluding a corner portion.
該電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを有していることを特徴とする電子装置。 The electronic component storage package according to any one of claims 1 to 3 .
An electronic device comprising an electronic component mounted on the electronic component storage package.
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